JPH0744085Y2 - 高周波可変減衰器 - Google Patents
高周波可変減衰器Info
- Publication number
- JPH0744085Y2 JPH0744085Y2 JP6767791U JP6767791U JPH0744085Y2 JP H0744085 Y2 JPH0744085 Y2 JP H0744085Y2 JP 6767791 U JP6767791 U JP 6767791U JP 6767791 U JP6767791 U JP 6767791U JP H0744085 Y2 JPH0744085 Y2 JP H0744085Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- pin diode
- parallel
- pin
- stages
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Attenuators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、マイクロ波,ミリ波帯
の無線通信機に用いられる高周波可変減衰器に関するも
のである。
の無線通信機に用いられる高周波可変減衰器に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波可変減衰器としては、直流
バイアス電流を流すことにより高周波抵抗値が変わるピ
ン(PIN)ダイオードを利用した構成が実用されてい
る。図3は従来の高周波可変減衰器の回路例図である。
図3(A)は1段構成の並列形可変減衰器であり、図3
(B)は2段構成の梯子形(π形)可変減衰器である。
図4は図3(A)におけるピンダイオードD1 ,D2 の
抵抗値に対する減衰量を示す。以下、図3,図4を参照
して説明する。図3(A),(B)において、D1 ,D
2 ,D3 はそれぞれピンダイオード、R1 ,R2 ,R3
は各ピンダイオードの抵抗、
バイアス電流を流すことにより高周波抵抗値が変わるピ
ン(PIN)ダイオードを利用した構成が実用されてい
る。図3は従来の高周波可変減衰器の回路例図である。
図3(A)は1段構成の並列形可変減衰器であり、図3
(B)は2段構成の梯子形(π形)可変減衰器である。
図4は図3(A)におけるピンダイオードD1 ,D2 の
抵抗値に対する減衰量を示す。以下、図3,図4を参照
して説明する。図3(A),(B)において、D1 ,D
2 ,D3 はそれぞれピンダイオード、R1 ,R2 ,R3
は各ピンダイオードの抵抗、
【外1】 は特性インピーダンスがZ0で長さλ/4の電送線
路、Cは直流阻止用コンデンサ、Bはバイアス回路を示
す。
路、Cは直流阻止用コンデンサ、Bはバイアス回路を示
す。
【0003】図3(A)の回路の場合、ピンダイオード
D1 ,D2 には、バイアス回路Bからの直流バイアス電
流により同一の電流が流れて高周波抵抗値が変えられる
ので図4のように減衰量に対するピンダイオードD1 ,
D2 の抵抗値が同一となり、共通バイアス回路Bの電圧
を変化させればよいので、バイアス回路が簡単となる利
点がある。
D1 ,D2 には、バイアス回路Bからの直流バイアス電
流により同一の電流が流れて高周波抵抗値が変えられる
ので図4のように減衰量に対するピンダイオードD1 ,
D2 の抵抗値が同一となり、共通バイアス回路Bの電圧
を変化させればよいので、バイアス回路が簡単となる利
点がある。
【0004】一方、図3(B)の2段構成の梯子形可変
減衰の場合、後段の並列アームのピンダイオードD3 に
供給されたバイアス電流は、ピンダイオードD1 ,D2
にも同一電流が流れて高周波抵抗値を同時に変化させて
減衰量を変えることができる。
減衰の場合、後段の並列アームのピンダイオードD3 に
供給されたバイアス電流は、ピンダイオードD1 ,D2
にも同一電流が流れて高周波抵抗値を同時に変化させて
減衰量を変えることができる。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】しかし、このような従
来回路には次の欠点がある。まず、前者の図3(A)の
場合、2つのピンダイオードD1 ,D2 の抵抗値R1 ,
R2 は等しく、R1 =R2 であるから、入力側と出力側
のインピーダンスZ1 ,Z2 はそれぞれ次の(1),
(2)式で表される。
来回路には次の欠点がある。まず、前者の図3(A)の
場合、2つのピンダイオードD1 ,D2 の抵抗値R1 ,
R2 は等しく、R1 =R2 であるから、入力側と出力側
のインピーダンスZ1 ,Z2 はそれぞれ次の(1),
(2)式で表される。
【0006】
【数1】
【0007】従って、減衰量(Loss)は次の(3)
式で示される。
式で示される。
【数2】 Loos=20log(1+(R1 /Z0 )) ……………(3)
【0008】入力側インピーダンスZ1 は、(1)式に
より伝送線路の特性インピーダンスZ0 と等しいので入
力波は反射しない。しかし、出力側インピーダンスZ2
は、(2)式によりR1 が大になるに従ってZ0 との差
が大きくなり、反射波が出てしまい特性が劣化してしま
うという欠点がある。
より伝送線路の特性インピーダンスZ0 と等しいので入
力波は反射しない。しかし、出力側インピーダンスZ2
は、(2)式によりR1 が大になるに従ってZ0 との差
が大きくなり、反射波が出てしまい特性が劣化してしま
うという欠点がある。
【0009】一方、後者の図3(B)の回路では、直列
アームのピンダイオードD1 が導通したとき、a,b点
からそれぞれのλ/4伝送線路(I),(II)を見たイ
ンピーダンスは無限大(∞)であるから、その等価回路
は図5(A)となり、また、ピンダイオードD1 が不導
通のときは等価回路は図5(B)のようにZ0 となる。
従って入出力側から反射がない状態となる利点がある。
しかし、ピンダイオードは高周波等的に、図6のように
並列に等価容量が付加されているので高周波信号に対す
る減衰量が制限されて所望の値を確保することはできな
い。そのため、図3(B)の回路を縦続接続し段数を増
やして所望の減衰量を得る構成が用いられている。しか
し、そのような梯子形回路を多段構成にしたとき、減衰
量は段数に比例して大きくなるが、縦続接続する毎にバ
イアス回路が増えることになり、駆動方法が難しくなる
という欠点がある。
アームのピンダイオードD1 が導通したとき、a,b点
からそれぞれのλ/4伝送線路(I),(II)を見たイ
ンピーダンスは無限大(∞)であるから、その等価回路
は図5(A)となり、また、ピンダイオードD1 が不導
通のときは等価回路は図5(B)のようにZ0 となる。
従って入出力側から反射がない状態となる利点がある。
しかし、ピンダイオードは高周波等的に、図6のように
並列に等価容量が付加されているので高周波信号に対す
る減衰量が制限されて所望の値を確保することはできな
い。そのため、図3(B)の回路を縦続接続し段数を増
やして所望の減衰量を得る構成が用いられている。しか
し、そのような梯子形回路を多段構成にしたとき、減衰
量は段数に比例して大きくなるが、縦続接続する毎にバ
イアス回路が増えることになり、駆動方法が難しくなる
という欠点がある。
【0010】以上まとめると、従来の構成では、さらに
段数を増やして梯子形多段構成にすると、 (1) 反射特性が悪い。 (2) 高周波における大きい減衰量の確保が難しい。 (3) ピンダイオードのバイアス駆動方法が難しい。 (4) 損失が大きい。 などの欠点がある。本考案の目的は、多段に構成しても
このような問題点が解消され、大きい減衰量が得られる
高周波可変減衰器を提供することにある。
段数を増やして梯子形多段構成にすると、 (1) 反射特性が悪い。 (2) 高周波における大きい減衰量の確保が難しい。 (3) ピンダイオードのバイアス駆動方法が難しい。 (4) 損失が大きい。 などの欠点がある。本考案の目的は、多段に構成しても
このような問題点が解消され、大きい減衰量が得られる
高周波可変減衰器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本考案の高周波可変減衰
器は、複数段の並列アームが直列アームによって縦続接
続された梯子形回路であって、前記複数段の並列アーム
のそれぞれは、高周波的に特性インピーダンスZ0 にほ
ぼ等しいインピーダンスZのλ/4線路と該線路と直列
に接続されたインピーダンスZの抵抗器と該抵抗器に並
列接続されたピンダイオードとにより構成され、すべて
の段の並列アームの前記抵抗器とアース間と、最終段の
1つ前の段を除く他の段の並列アームの前記ピンダイオ
ードとアース間と、2段目から最終段の1つ前の段まで
の並列アームの前記線路と前記ピンダイオードの接続点
との間にそれぞれ挿入された直流阻止用のコンデンサ
と、初段から順次最終段の1つ前の段までの並列アーム
の前記ピンダイオードとコンデンサとの接続点と次段の
ピンダイオード接続点との間にそれぞれ挿入されたチョ
ークコイルと、最終段の並列アームの前記ピンダイオー
ドとコンデンサの接続点に接続されたバイアス回路とを
備え、前記直列アームのそれぞれは、ピンダイオードで
構成され、前記ピンダイオードの極性は、前記バイアス
回路から供給されるバイアス電流が、前記最終段の並列
アームのピンダイオードと線路を通って前記直列アーム
のピンダイオードを通り初段の並列アームのピンダイオ
ードからチョークコイルを介して順次次段のピンダイオ
ードを通って最終段の1つ前の段のピンダイオードから
アースに流れるように接続されたことを特徴とするもの
である。
器は、複数段の並列アームが直列アームによって縦続接
続された梯子形回路であって、前記複数段の並列アーム
のそれぞれは、高周波的に特性インピーダンスZ0 にほ
ぼ等しいインピーダンスZのλ/4線路と該線路と直列
に接続されたインピーダンスZの抵抗器と該抵抗器に並
列接続されたピンダイオードとにより構成され、すべて
の段の並列アームの前記抵抗器とアース間と、最終段の
1つ前の段を除く他の段の並列アームの前記ピンダイオ
ードとアース間と、2段目から最終段の1つ前の段まで
の並列アームの前記線路と前記ピンダイオードの接続点
との間にそれぞれ挿入された直流阻止用のコンデンサ
と、初段から順次最終段の1つ前の段までの並列アーム
の前記ピンダイオードとコンデンサとの接続点と次段の
ピンダイオード接続点との間にそれぞれ挿入されたチョ
ークコイルと、最終段の並列アームの前記ピンダイオー
ドとコンデンサの接続点に接続されたバイアス回路とを
備え、前記直列アームのそれぞれは、ピンダイオードで
構成され、前記ピンダイオードの極性は、前記バイアス
回路から供給されるバイアス電流が、前記最終段の並列
アームのピンダイオードと線路を通って前記直列アーム
のピンダイオードを通り初段の並列アームのピンダイオ
ードからチョークコイルを介して順次次段のピンダイオ
ードを通って最終段の1つ前の段のピンダイオードから
アースに流れるように接続されたことを特徴とするもの
である。
【0012】
【実施例】図1は本考案の実施例を示す回路図である。
この実施例は、図3(B)に示した従来の2段構成を、
さらに3段以上(段数:n≧3)に増やして多段構成に
した梯子形可変減衰器を示すものである。ここでいう段
数nは梯子形構成の並列アームの数で表される。図にお
いて、Z0 は入力(IN)側及び出力(OUT)側の終
端インピーダンスを示す。
この実施例は、図3(B)に示した従来の2段構成を、
さらに3段以上(段数:n≧3)に増やして多段構成に
した梯子形可変減衰器を示すものである。ここでいう段
数nは梯子形構成の並列アームの数で表される。図にお
いて、Z0 は入力(IN)側及び出力(OUT)側の終
端インピーダンスを示す。
【外2】 は特性インピーダンスがZで長さλ/4の電送線路、
D1 ,D2 ,─,Dn ,─,D2n-1はピンダイオードで
ある。但し、nは、前述のように、n≧3である。ま
た、Cは高周波パス,直流阻止用コンデンサ、Lはチョ
ークコイル、Bはバイアス回路である。
D1 ,D2 ,─,Dn ,─,D2n-1はピンダイオードで
ある。但し、nは、前述のように、n≧3である。ま
た、Cは高周波パス,直流阻止用コンデンサ、Lはチョ
ークコイル、Bはバイアス回路である。
【0013】各並列アームは、伝送線路とインピーダン
スZの抵抗器と直流阻止用のコンデンサCとが直列接続
され、ピンダイオードD1 ,D2 ,Dn-1 ,─,Dn が
それぞれ伝送線路と抵抗器との接続点とアースとの間に
接続された構成を基本構成としている。この各並列アー
ムは、それぞれ段間の直列アームとなるピンダイオード
Dn+1 ,Dn+2 ,─,D2n-1によって縦続接続されてい
る。これら直列アームのピンダイオードDn+1 ,
Dn+2 ,─,D2n-1は、最終段から入力側に向かって順
電流が流れるように接続されている。上記のように構成
された基本回路において、各並列アームのピンダイオー
ドが直流的に直列経路になるように、ピンダイオードの
接続方向を定め、高周波パス,直流阻止用のコンデンサ
Cを挿入し、初段から順次ピンダイオードのカソードと
次段のピンダイオードのアノードとの間に直流パス,高
周波阻止用のチョークコイルLを挿入配置したものであ
る。
スZの抵抗器と直流阻止用のコンデンサCとが直列接続
され、ピンダイオードD1 ,D2 ,Dn-1 ,─,Dn が
それぞれ伝送線路と抵抗器との接続点とアースとの間に
接続された構成を基本構成としている。この各並列アー
ムは、それぞれ段間の直列アームとなるピンダイオード
Dn+1 ,Dn+2 ,─,D2n-1によって縦続接続されてい
る。これら直列アームのピンダイオードDn+1 ,
Dn+2 ,─,D2n-1は、最終段から入力側に向かって順
電流が流れるように接続されている。上記のように構成
された基本回路において、各並列アームのピンダイオー
ドが直流的に直列経路になるように、ピンダイオードの
接続方向を定め、高周波パス,直流阻止用のコンデンサ
Cを挿入し、初段から順次ピンダイオードのカソードと
次段のピンダイオードのアノードとの間に直流パス,高
周波阻止用のチョークコイルLを挿入配置したものであ
る。
【0014】すなわち、最終段の並列アームのピンダイ
オードDn にバイアス電流を供給するため、ピンダイオ
ードDn のカソードを伝送線路と抵抗器との接続点に接
続し、アノードとアースの間にコンデンサCを挿入して
アノードにバイアス電流を供給する。このバイアス電流
は、最終段の伝送線路を介して直列アームのピンダイオ
ードを入力側に向かって流れ、初段の並列アームの伝送
線路を介してピンダイオードD1 に印加される。
オードDn にバイアス電流を供給するため、ピンダイオ
ードDn のカソードを伝送線路と抵抗器との接続点に接
続し、アノードとアースの間にコンデンサCを挿入して
アノードにバイアス電流を供給する。このバイアス電流
は、最終段の伝送線路を介して直列アームのピンダイオ
ードを入力側に向かって流れ、初段の並列アームの伝送
線路を介してピンダイオードD1 に印加される。
【0015】初段から最終段の1段前の段までの並列ア
ームのピンダイオードD1 ,D2 ,─,Dn-1 は、伝送
線路と抵抗器との接続点にアノードが接続され、カソー
ドは初段から最終段の2段前の段まではアースとの間に
コンデンサCが挿入され、最終段の1段前の段は直接接
地されている。そして、初段から最終段の2段前の段ま
でのピンダイオードD1 ,D2 ,─,Dn-2 のカソード
と次の段のピンダイオードD2 ,─,Dn-1 のアノード
との間にそれぞれチョークコイルLが接続され、2段目
から最終段の1段前の段までの並列アームの伝送線路と
チョークコイルLとの間にコンデンサCが挿入されて伝
送線路側に直流が流れないようになっている。
ームのピンダイオードD1 ,D2 ,─,Dn-1 は、伝送
線路と抵抗器との接続点にアノードが接続され、カソー
ドは初段から最終段の2段前の段まではアースとの間に
コンデンサCが挿入され、最終段の1段前の段は直接接
地されている。そして、初段から最終段の2段前の段ま
でのピンダイオードD1 ,D2 ,─,Dn-2 のカソード
と次の段のピンダイオードD2 ,─,Dn-1 のアノード
との間にそれぞれチョークコイルLが接続され、2段目
から最終段の1段前の段までの並列アームの伝送線路と
チョークコイルLとの間にコンデンサCが挿入されて伝
送線路側に直流が流れないようになっている。
【0016】各並列アームは上記のように接続されてい
るので、初段のピンダイオードD1に印加されたバイア
ス電流は、順次、次の段のピンダイオードD2 ,─,D
n-1に流れ、最終段の1段前の段のピンダイオードD
n-1 を通ってアースに流れる。このようにすべてのピン
ダイオードは直流的に直列に接続されて、最終段のピン
ダイオードDn のアノードに供給されたバイアス電流
は、ピンダイオードの直列経路Dn →D2n-1→─Dn+2
→Dn+1 →D1 →D2 →─Dn-1 を通り、同一電流が流
れるため、バイアス電流によるすべてのピンダイオード
の抵抗値は常に同一抵抗R1 となる。従って、1つのバ
アイス回路BからすべてのピンダイオードD1 ,D2 ,
…D2n-1に同一電流が流れ、その電流の大きさを変える
ことによりピンダイオードの抵抗値を変えて高周波減衰
量を変化させる多段構成の可変減衰器が得られる。
るので、初段のピンダイオードD1に印加されたバイア
ス電流は、順次、次の段のピンダイオードD2 ,─,D
n-1に流れ、最終段の1段前の段のピンダイオードD
n-1 を通ってアースに流れる。このようにすべてのピン
ダイオードは直流的に直列に接続されて、最終段のピン
ダイオードDn のアノードに供給されたバイアス電流
は、ピンダイオードの直列経路Dn →D2n-1→─Dn+2
→Dn+1 →D1 →D2 →─Dn-1 を通り、同一電流が流
れるため、バイアス電流によるすべてのピンダイオード
の抵抗値は常に同一抵抗R1 となる。従って、1つのバ
アイス回路BからすべてのピンダイオードD1 ,D2 ,
…D2n-1に同一電流が流れ、その電流の大きさを変える
ことによりピンダイオードの抵抗値を変えて高周波減衰
量を変化させる多段構成の可変減衰器が得られる。
【0017】図2(A),(B)は本考案の実施例の特
性図であり、(A)は並列アームが3段の場合を示し、
(B)は並列アームが5段の場合を示す特性である。こ
の場合のピンダイオードの等価容量は1pFである。図
2(A),(B)から明らかなように、段数を増やして
も極めて反射(VSWR)の少ない良好な特性が得ら
れ、高周波における所望の減衰量を容易に確保すること
ができる。
性図であり、(A)は並列アームが3段の場合を示し、
(B)は並列アームが5段の場合を示す特性である。こ
の場合のピンダイオードの等価容量は1pFである。図
2(A),(B)から明らかなように、段数を増やして
も極めて反射(VSWR)の少ない良好な特性が得ら
れ、高周波における所望の減衰量を容易に確保すること
ができる。
【0018】
【考案の効果】以上詳細に説明したように、本考案を実
施することにより、多段縦続接続しても、1つのバアイ
ス回路からのバイアス電流によりすべてのピンダイオー
ドの抵抗値を変化させて高周波における所望の高い減衰
量が得られるばかりでなく、極めて優れた反射特性を得
ることができるため、拡張性の高い高周波可変減衰器を
実現することができ、実用上極めて大きな効果がある。
施することにより、多段縦続接続しても、1つのバアイ
ス回路からのバイアス電流によりすべてのピンダイオー
ドの抵抗値を変化させて高周波における所望の高い減衰
量が得られるばかりでなく、極めて優れた反射特性を得
ることができるため、拡張性の高い高周波可変減衰器を
実現することができ、実用上極めて大きな効果がある。
【図1】本考案の実施例を示す回路図である。
【図2】本考案による特性図である。
【図3】従来の高周波可変減衰器の回路図である。
【図4】減衰量対ピンダイオード抵抗値の特性例図であ
る。
る。
【図5】従来回路の動作説明図である。
【図6】従来回路の動作説明図である。
D1 ,D2 ,D3 ,…Dn ,…D2n-1 ピンダイオード B バアイス回路
【外3】 長さλ/4の電送線路R1 ,R2 ,R3 ピンダイ
オードの抵抗 Z インピーダンス Z0 特性インピーダンス
オードの抵抗 Z インピーダンス Z0 特性インピーダンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 則近 道夫 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)考案者 世良 泰雄 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−44314(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 複数段の並列アームが直列アームによっ
て縦続接続された梯子形回路であって、 前記複数段の並列アームのそれぞれは、高周波的に特性
インピーダンスZ0 にほぼ等しいインピーダンスZのλ
/4線路と該線路と直列に接続されたインピーダンスZ
の抵抗器と該抵抗器に並列接続されたピンダイオードと
により構成され、 すべての段の並列アームの前記抵抗器とアース間と、最
終段の1つ前の段を除く他の段の並列アームの前記ピン
ダイオードとアース間と、2段目から最終段の1つ前の
段までの並列アームの前記線路と前記ピンダイオードの
接続点との間にそれぞれ挿入された直流阻止用のコンデ
ンサと、 初段から順次最終段の1つ前の段までの並列アームの前
記ピンダイオードとコンデンサとの接続点と次段のピン
ダイオード接続点との間にそれぞれ挿入されたチョーク
コイルと、 最終段の並列アームの前記ピンダイオードとコンデンサ
の接続点に接続されたバイアス回路とを備え、 前記直列アームのそれぞれは、ピンダイオードで構成さ
れ、 前記ピンダイオードの極性は、前記バイアス回路から供
給されるバイアス電流が、前記最終段の並列アームのピ
ンダイオードと線路を通って前記直列アームのピンダイ
オードを通り初段の並列アームのピンダイオードからチ
ョークコイルを介して順次次段のピンダイオードを通っ
て最終段の1つ前の段のピンダイオードからアースに流
れるように接続されたことを特徴とする高周波可変減衰
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6767791U JPH0744085Y2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 高周波可変減衰器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6767791U JPH0744085Y2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 高周波可変減衰器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0515507U JPH0515507U (ja) | 1993-02-26 |
JPH0744085Y2 true JPH0744085Y2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=13351869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6767791U Expired - Lifetime JPH0744085Y2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 高周波可変減衰器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0744085Y2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP6767791U patent/JPH0744085Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0515507U (ja) | 1993-02-26 |
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